Електронска конфигурација е термин кој се користи за да се опише дистрибуцијата на електрони во атомот. Следи збир на правила засновани на квантната механика, што ни помага да разбереме како атомите комуницираат едни со други за да формираат молекули и соединенија. Познавањето на електронската конфигурација на атомот ни овозможува да ги предвидиме неговите хемиски својства, реактивност и видовите врски што може да ги формира.
Електроните во атомот се распоредени во обвивки околу јадрото. Овие школки се нарекуваат и енергетски нивоа и се означени \(K, L, M, N,\) и така натаму, почнувајќи од најблиску до јадрото. Секоја обвивка може да собере одреден максимален број електрони: \(2n^2\) , каде што \(n\) е бројот на обвивката. Значи, првата обвивка (К) може да собере до 2 електрони, втората обвивка (L) до 8, третата обвивка (М) до 18, итн.
Во рамките на овие обвивки, електроните дополнително се организираат во поднивоа или орбитали, означени како \(s, p, d,\) и \(f\) . Орбиталата \(s\) може да собере до 2 електрони, \(p\) до 6, \(d\) до 10 и \(f\) до 14. Распоредот на електроните во овие орбитали следи три главни правила: принципот Ауфбау, принципот на исклучување на Паули и правилото на Ханд.
Електронските конфигурации се пишуваат со наведување на бројот на електрони во секоја орбитала, по редоследот на пополнување. На пример, конфигурацијата на водородот, кој има еден електрон, е \(1s^1\) . Хелиум, со два електрони, е \(1s^2\) .
Како што се движиме кон елементи со повеќе електрони, конфигурациите стануваат посложени. На пример, кислородот со осум електрони има конфигурација од \(1s^2 2s^2 2p^4\) . Оваа нотација покажува дека првата обвивка (К школка) е целосно исполнета со 2 електрони, а втората обвивка (Л обвивка) има 2 електрони во орбиталата \(s\) и 4 електрони во орбиталата \(p\) .
Натриум (Na): натриумот има 11 електрони, со конфигурација \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^1\) . Оваа конфигурација покажува дека првите две обвивки се целосно пополнети, а третата обвивка има еден електрон во орбиталата \(s\) .
Хлор (Cl): хлорот има 17 електрони, со конфигурација \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5\) . Оваа конфигурација покажува целосна прва и втора обвивка, при што третата обвивка има 2 електрони во орбиталата \(s\) и 5 во орбиталата \(p\) , што го прави еден електрон помалку за да биде полна.
Железо (Fe): Железото, со 26 електрони, има конфигурација \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6\) . Оваа сложена конфигурација покажува дека орбиталите \(d\) почнуваат да се пополнуваат откако ќе се пополни \(s\) на 4-та обвивка, според принципот Aufbau.
Разбирањето на електронската конфигурација на атомите е клучно за предвидување на нивното хемиско однесување. Елементите од истата група на периодниот систем имаат слични конфигурации во нивните најоддалечени обвивки, што објаснува зошто тие покажуваат слични хемиски својства. На пример, сите алкални метали имаат еден електрон во нивната \(s\) орбитала, што доведува до нивната висока реактивност и тенденција да формираат +1 јони.
Понатаму, електронската конфигурација влијае на магнетните својства на атомот, стабилноста и видовите врски што може да ги формира. На пример, елементите со полупополнети или целосно пополнети подобвивки имаат тенденција да бидат постабилни поради нивната симетрична дистрибуција на електрони.
Електронската конфигурација е основен аспект на хемијата што ја објаснува дистрибуцијата на електроните во атомите. Следи специфични принципи и правила, овозможувајќи предвидување на хемиските својства и однесувања на елементот. Преку проучување на електронските конфигурации, добиваме увид во реактивната природа на елементите и нивните потенцијални интеракции при формирањето на молекули и соединенија.
